摘要

蓝藻水华的爆发对当地生态系统造成严重影响,而不同的蓝藻水华监测方法得到的结果存在较大差异。本文以太湖为研究对象,利用MODIS影像产品和地表分类数据,实现了太湖水域范围的提取,并采用波段比值(BR)、归一化植被指数(NDVI)、浮游藻类指数(FAI)、支持向量机(SVM)和随机森林(RF)方法提取2010年至2022年共13年太湖蓝藻爆发区域。对各种方法估算得到的蓝藻爆发区域进行对比分析,评价了在MODIS影像基础上对太湖蓝藻水华空间和时间的监测效果及适用性。研究结果显示,5种方法在2010年至2014年期间显示蓝藻水华趋于稳定,但从2015年开始爆发规模逐渐增大,在2021年达到顶峰,然后在2022年突然大幅度下降。虽然不同方法之间的监测结果整体上具有一定的一致性,但SVM方法与其他4种方法相比一致性最好,平均Kappa系数达到0.77,可以提供最准确和稳定的监测结果。而NDVI方法的一致性较差,平均Kappa系数仅为0.61,结果存在较大不确定性。同时与太湖藻华产品对比后发现,各方法在准确性和稳定性上存在差异,SVM算法的监测中表现最佳。因此,在本研究蓝藻水华监测案例中,SVM算法表现出最佳的效果,应优先考虑使用。但任一单一方法都存在不足,还需进一步优化和融合,找到最适合特定场景的解决方案。